制药分离工程的现状和发展前景
摘要制药分离过程主要是利用待分离物系中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、
化学及生物学性质上的差异进行分离，是制药工业产品产业化的关键环节。在大千世界中，形形色色的动植物、微生物、化合物中蕴含着非常多的药物分子。由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。制药分离过程与很多医药技术产品质量的优劣、成本的高低、竞争力的大小密切相关，还与许多新产品的开发及环境保护相关。近20年来，制药分离技术取得了长足的发展，有些技术已经在工业上得到应用，有的虽然还在研究中，但已经显示出良好的应用前景。医药技术产业在 21 世纪是发展最快的产业之一，必将成为本世纪的支柱产业，而制药分离工程技术的研究和发展是医药技术产业实现生存进步和可持续发展的重要保证。
一、现状
制药分离加工过程既包括了已经有一百多年的若干传统的化工单元操作，如精馏、干燥、吸收等，也包括了如膜分离、亲和反应等新的单元操作。传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。近年来，我国的医药产业虽然得到比较大的发展，但是在制药过程上并没有取得重大突破，与发达国家仍有很大的差距。目前，在我国制药领域存在的问题：研发费用高、成本高、周期长。很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用，但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺，依然是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分离技术装备简单，工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。设计和开发出一个新的生产系统和设备，显得尤为迫切。
解决办法：1.加强基础理论研究：研究非理想溶液中溶质与添加物料之间的选择性机制、影响因素；研究界面的结构、动力学和传质机制以及影响因素。
2.完善老技术：正确对待“新”、“老”分离技术。
3.发明新技术：研发新型高效经济的分离技；推进各分离技术的杂交（集成）；分离技术与发酵技术结合，强化化学对分离技术的影响；高效分离技术的工程化；分离技术的环保化。
近年来，我国已经在制药分离纯化技术的多个方面取得重大突破。近5年中，大孔网状吸附剂，又称大网格聚合物吸附剂，在微生物制药分离纯化上的应用越来越多。国外发表的新抗生素中，几乎包括了各类不同结构的化合物，都是采用大孔吸附剂作为分离活性物质的手段。某些属于弱电解质或非离子型的抗生素，过去不能用离子交换法提取，现在可试用大孔吸附树脂，这为抗生素分离纯化提供了新的途径。本文着重介绍了20世纪末高分子吸附剂在各类抗生素、免疫抑制剂、酶抑制剂以及蛋白质类药物等分离纯化上的应用进展。
大孔吸附树脂，又称为大孔网状吸附剂（ macroreticularabsorbent ）于 1957 年首次合成，作为有机吸附剂的新品种，是近年来离子交换技术领域内的重要进展之一，给吸附法提取微生物药物展示了广阔的前景。国外发表的新抗生素中，几乎包括了各类不同结构的化合物，均有采用大孔吸附树脂作为其分离纯化技术的报道。尤其是某些弱电解质或非离子型的抗生素，过去不能用离子交换法提取，现在可试用大孔吸附树脂，这为抗生素分离纯化提供了新的途径。
分子蒸馏（ molecular distillation ）又叫短程蒸馏（shortpathdistillation ）是一种非平衡蒸馏，它依据不同物质分子运动平均自由程的差别在高真空压强一般小于 5Pa 下实现物质间的分离。它具有真空度高、蒸馏温度低、受热时间短、分离程度高等特点因此
能大大降低高沸点物料的分离成本能极好地保护热敏物料的品质特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离纯化它能解决大量用常规蒸馏技术分离难于解决的问题。此技术已经广泛应用于高纯物质的分离纯化特别适合天然物质的分离。目前分子蒸馏技术已成功应用于石油化工、精细化工、食品、塑料、医药等行业。近年来分子蒸馏技术己逐渐成为中药现代化生产的关键技术之一。
膜分离技术（membrane separationtechnology）以具有选择透过性的膜为分离介质当膜两侧存在某种推动力如压力差、浓度差、电位差等时物料依据滤膜孔径的大小而通过或被截留选择性地透过膜从而达到分离、提纯的目的膜分离技术与常规的离心分离、沉降、过滤、萃取等方法相比具有操作过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、无需外加其他物质等优点能够实现清洁生产可直接放大是一项高新技术在生物工程、医药等领域中得到广泛应用。
尤其值得一提的是中药分离提取与纯化新技术的进展，中医是具有悠久历史的中华文化瑰宝，是对人类繁衍昌盛的重大贡献。中药是大自然赐予人类的治本良药和益寿膳食，中成药综合治本的基础是利用其有效的复合化学成分。大多数中药是以动植物为药源，中成药有效成分的质量关键取决于提取、分离与纯化技术的高低，我国分离技术正努力与世界高新技术齐驱并进。在我党提出文化强国，我国制定中医药全球化战略的大背景下，系统总结国内外制药分离与纯化新技术进展，深入研究中成药提取、分离与纯化新技术发展趋势，促进中药制剂行业紧跟世界相关高新技术创新步伐，进一步提高中药制剂质量，使传统而神秘的中药工业更加低碳环保、更加生机盎然。
中药综合治本的基础是利用其有效的复合化学成分，中药有效成分的质量关键取决于提取、分离与纯化技术的高低。制药分离与纯化设备的创新特征是与世界相关高新技术齐驱并进，现代中药提取、分离与纯化技术主要呈现新老技术复合化、高技术超常化和新技术多样化大发展趋势。提取、分离与纯化高新技术推广应用效果显著，使世界东方古老天然的中药在全球焕发出现代低碳与自然的青春活力，中西药各占半壁江山的时代已为期不远。
二、发展方向
我国的医药生产水平与世界先进的药物提取水平差距甚大，影响了我国医药产品在世界药品市场的地位。中国已经加入WTO，国内医药生产企业要想在竞争中赢得主动，必须采用先进的提取分离技术，才可能使我国医药产品生产和销售在国际市场占有更多的份额，才能提高我国医药行业的竞争力。分离纯化技术是制药过程的核心环节，为了生产高纯度、高活性的药物，研究经费的 30％需花费在分离纯化工艺过程的研究上。利用传统的分离纯化技术，分离纯化阶段的平均生产费用约占总生产成本的 80％，分离纯化技术的优劣直接关系到制药企业的效益和市场竞争力。因此，寻求经济、高效的新型分离纯化技术受到广泛的重视。
在发达国家，药材从投料开始，整个操作在连续封闭环境下进行，自动化程度高，经粉碎后的药材定时投入提取设备，提取液连续从提取罐中排出，药液和药渣均在封闭的管道中运行，保持了环境的整洁，提高了药材资源的利用率，其提取效率是常规的 3—4 倍。由于自动出渣离心机分离效率高，整个生产过程采用计算机控制，避免了由于人为因素造成的产品质量不稳定的情况。因此，我国在大力研发推广适宜于工业化应用的提取分离新技术、新设备的同时，应加强自主创新和技术集成，提高生产自动化控制水平，才能使我国中药提取技术水平和产品整体大幅度提高，增强在国际市场的竞争力，将资源优势转变成经济效益。
王志祥编著 ?制药工程学是制药工程专业的主干课程，其设置目的是使学生能将所学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够从工程和经济的角度去考虑技术问题，并逐步实现由学生向制药工程师的转变。 ?制药工程学是以化学、药学、化学工程与技术、生物工程为主并相互交叉的新型学科，是研究批量与规模化制造药物以及改变药物的物理化学和生物性质的工程技术学科。 《制药工程工艺设计》 张珩罗晓燕 (化学工业出版社) 制药工程学 ?第一章制药工程设计概述 ?第二章厂址选择和总平面设计 ?第三章工艺流程设计 ?第四章物料衡算 ?第五章能量衡算 ?第六章制药反应设备 ?第七章制药专用设备 ?第八章车间设计 ?第九章管道设计 ?第十章制药工业与环境设计 ?第十一章防火防爆与安全卫生 ?第十二章技术经济与工程概算 第一章制药工程设计概述 ?工程设计——是将工程项目(如一个制药厂、一个制药车间或车间的GMP改造等)按照其技术要求，由工程技术人员用图纸、表格及文字的形式表达出来，是一项涉及面很广的综合性技术工作。 ?一个工程项目从计划建设到交付生产经历的基本工作程序：
1.1 项目建议书 ?项目建议书——是法人单位向国家、省、市有关主管部门推荐项目时提出的报告书。 ?是为工程项目获得立项资格而提出的，为设计前期各项工作的依据。 项目建议书的主要内容 ?（1）项目名称； ?（2）项目提出的目的和意义； ?（3）产品方案、市场需求的初步预测和拟建规模； ?（4）工艺技术初步方案； ?（5）原材料、燃料和动力供应情况； ?（6）建设条件和建设地点初步方案； ?（7）环境保护和污染物治理措施； ?（8）项目实施初步规划，包括建设工期和建设进度的初步方案 ?（9）工厂组织和劳动定员估算； ?（10)投资估算和资金筹措方案，包括偿还贷款能力的大体测算; ?（11）经济效益和社会效益的初步评价； ?（12）结论。 1.2可行性研究 ?1.2.1可行性研究的任务和意义 ?可行性研究是设计前期工作的核心，其研究报告是国家主管部门对工程项目进行评估和决策的依据。 ?项目建议书经国家主管部门批准后，即可由上级主管部门组织或委托设计、咨询单位，进行可行性研究。 1.2.2可行性研究的深度和阶段划分 ?可行性研究的深度分为： ? 1、机会研究 ?机会研究的深度较浅，其投资额一般根据类似的工程估算，误差较大。
1、简述分子蒸馅的过程、特点及机理。分子平均自由程、分子蒸馅。设计分子蒸馅的重要数据参数。 答：①分子从液相主体向蒸发表面扩散；②分子在液相表面上的自山蒸发；③分子从蒸发表而向冷凝而飞射；④分子在冷凝面上冷凝。特点：1、普通蒸馆在沸点温度下进行分离, 分了蒸镉可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。2、普通蒸懈是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态;而分子蒸饰过程屮, 从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不为其它分子发生碰撞，理论上没有返冋蒸发面的可能性，所以，分子蒸憎过程是不可逆的。3、普通蒸僻有鼓泡、沸腾现象；分子蒸僻过程是液层表面上的自市蒸发，没有鼓泡现象。4、表示普通蒸饰分离能力的分离因索与纽元的蒸汽压之比有关，表示分了蒸镉分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分了量之比冇关，并可由相对蒸发速度求出。机理：分了蒸憎机理是根据被分离混合物各组分分了平均口由程的差界。蒸发表面?冷凝表面Z间距离小于轻相分子的平均自由程、大于重相分子的平均自由程时，轻相分了在碰撞Z前便冷凝、不会被返回，而重相分了在冷凝Z前便相互碰撞而返回、不发牛冷凝，这样轻相重相便被分离开。分子自由程（1）分子在两次连续碰撞之间所走的路程的平均值叫分子平均自由程。（2）分子蒸懾是一种在髙真空条件下，根据被分离混合物各组分分了平均自由程的差异进行的非平衡蒸惚分离操作。重要参数：分了蒸发速度、蒸汽圧、分解危险度、分离因数。 2、反胶束的形成、萃取及过程 答：表面活性剂溶于非极性的有机溶剂屮，当具浓度超过临界胶束浓度时，在有机溶剂内形成的胶束叫反胶束，或称反相胶束。在反胶束屮，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的冇机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核。此极性核具冇溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”。萃取原理：蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程。即在两相（有机相和水相）界面的表血活性剂层，同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两相界而形成了包含有蛋白质的反胶束，此反胶朿扩散进入有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。萃取过程是静电力、疏水力、空间力、亲和力或几种力协同作用的结果, 其小蛋口质与表而活性剂极性头间的静电相互作用是主要推动力。根据所用农面活性剂类型，通过控制水相pH高于或低丁?蛋白质的等电点，达到正萃反萃的F1的。利用表面活性剂在冇机相中形成反胶团，反胶团在冇机相中形成分散的亲水微环境，使一些水溶性生物活性物质，如蛋口质、肽、氨基酸、酶、核酸等溶于其小，这种萃取方法叫反胶团萃取。反胶束萃取是一种特殊方式的萃取操作，是利用反胶束将纟R 分分离的一种分离技术。被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。反胶团萃取蛋白质的“水壳模型”的过程：（1）蛋白质到达界面层，宏观两相（有机相、水相）界面间的表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形。（2）蛋白质分子进入反胶团内，两相界面形成包含蛋白质的反胶团。（3）包含有蛋白质的反胶团进入有机相。 3、双水相萃取的性质以及是如何萃取的。 答：特点与技术特征：①体系冇生物的亲和性（生理慕础为水溶液）；②体系能进行萃取性的生物转化；③体系能与细胞相结合，操作既能节省萃取设备和时间，又能避免细胞内陆的损失； ④亲和萃取可大大提高分配系数和萃収专一性；⑤任何两相体系不要求特殊处理就可与后续纯化工艺相链接；⑥开发廉价新型的双水相体系。萃取原理：依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的物性不同时，物质进入双水和系后，由于表曲性质、电荷作用和各种力（如疏水键、氢键和离子键等）的存在和环境因索的影响，使其在上下相中的浓度不同，从而达到萃取的冃的。影响双水相萃取的因素：1、聚合物及其相对的分子量2、系数长度对分配平衡的影响3、离子环境対蛋白质在两和系统中的影响4、体系PH值影响5、温度的影响。双水相体系的形成、双水相体系萃取：两有机物（一般是亲水性高聚物）或有机物与无机盐在水中以适当浓度溶解后，形成互不相溶的两相体系，每相中均含冇大量的水（85?95% ）,此体系叫双水相体系。双水相体系形成后，利用双水相体系进行物质分离的操作叫双水相萃取。被分离物质是蛋白质、酶、核酸、颗
实验二大枣中多糖的提取分离 一、实验目的 1、学习多糖的提取分离方法及工艺 2、熟悉萃取、离心、蒸发、干燥等单元操作 3、掌握苯酚硫酸法鉴定多糖的方法。 二、实验原理 多糖化合物作为一种免疫调节剂，能激活免疫细胞．提高机体的免疫功能，对正常的细胞没有毒副作用，在临床上用来治疗恶性肿瘤、肝炎等疾病。大分子植物多糖如淀粉、纤维素等多不溶于水，且在医药制剂中仅用作辅料成分，无特异的生物活性。而目前所研究的多糖，因其分子量较小，多可溶于水，因其极性基团较多，故难溶于有机溶剂。 多糖的提取方法通常有以下三种。 (1)直接溶剂浸提法：这也是传统的方法，在我国已有几千年历史，如中药的煎煮、中草药有效成分的提取。该方法具有设备简单、操作方便、适用面广等优点。但具有操作时间长、对不同成分的浸提速率分辨率不高、能耗较高等缺点。 (2)索氏提取法：在有效成分提取方面曾经有过较为广泛的应用，其提取原理：在索氏提取中，基质总是浸泡在相对比较纯的溶剂中，目标成分在基质内、外的浓度梯度比较大；在回流提取中．溶液处于沸腾状态，溶液与基质间的扰动加强，减少了基质表面流体膜的扩散阻力，根据费克扩散定律，由于固体颗粒内外浓度相差比较大，扩散速率较高，达到相同浓度所需时间较短，且由于每次提取液为新鲜溶剂，能提供较大的溶解能力，所以提取率较高。但索氏提取法溶剂每循环一次所需时间较长，不适合于高沸点溶剂。 (3)新型提取方法：随着科学技术的发展，近年出现了一些新的提取方法和新的设备，如超声波提取、微波提取以及与膜分离集成技术，极大地丰富了中草药药用成分提取理论。此外还有透析法、柱色谱法、分子筛分离法及中空纤维超滤法等。 可根据原料及多糖的特点，设计不同的提取工艺。本实验采用直接溶剂浸提法提取大枣多糖。 三、试剂与仪器 试剂：大枣，无水乙醇，浓硫酸，苯酚（常压蒸馏，收集182℃馏分），蒸馏水。 仪器：电热恒温水浴锅，磁力搅拌器，电子天平，真空干燥箱，低速离心机，旋转蒸发仪，家用多功能粉碎机；锥形瓶，量筒，容量瓶，试管，移液管，玻璃棒，烧杯、蒸馏头。 四、实验步骤 (1)大枣多糖的提取 ①将大枣烘干，粉碎，称取枣粉10g，装入250mL的锥形瓶中，并加入200mL的蒸馏水。
2009级《生物分离工程》复习内容提要 第一章绪论：重点节：第二节、第三节 1、生物分离工程的一般流程Page4 2、生物分离纯化工艺过程的选择依据Page5 3、生物分离过程的特点Page6 第二章发酵液的预处理：重点节：第一节 1、发酵液的一般特性Page9 2、发酵液预处理的要求Page10-11 3、发酵液预处理的方法Page11-16 4、凝集&絮凝Page11-12 5、转筒真空过滤机的结构和工作原理Page27-28 第三章细胞分离技术：重点节：第二节
1、差速离心&密度梯度离心Page31 2、比较不同细胞破碎方法（机械法、化学法、物理法和酶溶法）的原理和优缺点Page34-39 3、比较珠磨法、高压匀浆法和超声波细胞破碎法的优缺点Page34-36 4、细胞破碎的方法主要有哪些？选择破碎方法时应考虑哪些因素？（自己总结） 5、蛋白质复性及其主要复性方法（稀释与透析、色谱、反胶束）Page41-45 第四章沉淀技术：重点节：第三节 1、盐析的原理Page51 2、K s和β分级盐析法Page52 3、什么是饱和度？盐析沉淀操作曲线的制作实验步骤Page54 4、盐析操作计算Page53-54 5、主要的沉淀方法（盐析、有机溶剂、等电点、变性沉淀等）及其优缺点比较Page27-28
第五章萃取技术：重点节：第二节（二）、第三节（二、三）、第四节（一、二、四）、第六节（一、二）、第八节（一、二、三、四） 1、萃取分配系数、相比、萃取分离系数Page65 2、单级萃取、多级逆流萃取、多级错流萃取理论收率和萃余率的计算Page67-70 3、物理萃取&化学萃取Page72-73 4、水相条件如何影响有机溶剂萃取过程Page73-74 5、有机溶剂萃取剂的选择原则Page74 6、解释双水相相图Page81 7、常用的双水相系统有哪些？Page80-81 8、什么是道南电位Page82，试述道南平衡理论在双水相萃取、纳滤膜分离机制和离子交换 树脂分离机制解释中的应用。（自己总结） 9、影响双水相分配系数的主要因素有哪些？Page83-84
附件三 《制药工程课程设计》 Course Design of Pharmaceutical Technology & Equipment 课程编号： 学时：4周学分：4 课程性质：必修 选课对象：制药工程专业 内容概要：《药物制剂工程技术与设备课程设计》是一个重要教学实践环节。本课程设计是培养学生综合运用所学的知识，特别是本课程的有关知识解决制药工程车间设计 实际问题的能力，使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方 法。内容包括制药工艺流程设计、物料恒算、设备选型、车间工艺布置设计的基 本方法和步骤。从技术上的可行性与经济上的合理性两个方面树立正确的设计思 想。 建议选用教材：《药物制剂工程技术与设备》，张洪斌主编，化学工业出版社，2003.8 主要参考书：1、《化工原理》上、下册，谭天恩，麦本熙，丁惠华编著（1990年）； 2、《化工工艺设计手册》，上、下册，国家医药管理局上海医药设计院编； 3、《药剂学》； 4、《GMP规范》； 5、《洁净厂房设计规范》2001版； 6、制药车间课程设计讲义，合工大制药工程系自编 7、杂志：《医药工程设计》
《制药工程课程设计》教学大纲 学时：4周学分：4 教学大纲说明 一、课程的目的与任务 课程设计是课程教学过程中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过课程设计，使学生掌握工程设计的基本程序、原则和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术规范、正确选用公式和数据，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。从而培养学生分析和解决工程实际问题的能力和实事求是、认真严谨的工作作风，使学生逐步树立正确的设计理念。同时通过本课程设计，提高学生运用计算机设计绘图(AutoCAD)的能力。 二、课程的基本要求 1、确定主要制剂的生产工艺流程及净化区域划分； 2、物料衡算、设备选型； 3、按GMP规范要求设计车间工艺平面图及主要制药设备的安装图，要求计算机AutoCAD 绘图； 4、编写设计说明书。 5、课程设计的考核、评分方法： 6、设计考核的内容包括：设计说明书、图纸的质量（指说明书内容是否完整、正确， 文字表达是否简洁、清楚，车间布置是否合理，主要设备总装图结构是否合理，图纸表达是否规范、正确，图面是否整洁、清楚等）；课程设计结束后，由任课教师以及相关教师主持课程设计答辩会，全班同学按设计组分别进行汇报和答辩； 三、与其它课程的联系与分工 《化工原理》的化工单元操作及管路计算； 《药剂学》的主要制剂生产工艺流程； 《GMP规范》的有关车间设计的内容； 《化工制图》及AutoCAD内容； 《制剂工程技术与设备》的主要内容。 四、教学形式和学时分配 1、课程设计：从以下给定的设计题目中任选一题； 2、设计时间为2周；
一、名词解释 1.富集：对摩尔分数小于0.1组分的分离。 2.制药分离工程是制药工程的一个重要组成部分，是描述医药产品生产过程所采用的分离技 术及其原理的一门学科，主要涉及从动植物原料、生物发酵或酶催化、化学合成物料中分离、纯化医药目标产物，以及制成成品的过程。 3.浸取是利用固体原料中组分在溶剂中溶解度的差异，选择一种溶剂作为萃取剂用来溶解固 体原料混合物中待分离组分的分离操作。 4.离心过程在离心力作用下料浆中的液体穿过离心机多孔转鼓的过滤介质，而固体粒子被截 留的分离过程。 5.干燥技术是利用热能除去物料中的水分(或溶剂)，并利用气流或真空等带走汽化的水分 (或溶剂)，从而获得干燥物品的工艺操作技术。 6.膜分离是利用经特殊制造的具有选择透过性的薄膜，在外力(如膜两侧的压力差、浓度 差、电位差等)推动下对混合物进行分离、分级、提纯、浓缩而获得目标产物的过程。 7.AOT,英文全称为Aerosol 0T,化学名称为丁二酸2乙基己基酯横酸钠。 8.场是以时空为变量的物理量，为物质存在的一种基本形式，是一种特殊物质，看不见摸不 着，但确实存在。 9.分离因子是分离过程中混合物内各组分所能达到的分离程度的表征。 10.nanofiltration,是一种相对较新的压力驱动膜分离过程，通过膜的渗透作用，借助外界能 量或化学位差的推动，对两组分或多组分气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。 二、简答题： 1、简述用数学表示式描述物质的分离程度及分离类型？ 完全分离：(a+b+c+d+? ? ?) — (a) +(b)+(c)+(d)+?? ? 不完全分离：(a+b+c+d+…)(a) +(b+c+d+…)或(a+b+c+d+…)—(a, b) + ( b, a) + ? ? ? 2、二氧化碳作为最常用的超临界流体莘取剂，主要是因为哪些优异特性决定的呢？ 1)超临界CO2密度大，溶解能力强，传质速率高 2)超临界CO2的临界温度和临界压力等条件比较温和 %1临界温度为3.1 °C,接近于室温，适用于分离热敏性物质 %1CO?临界压力为7.38MPa,中等压力，工业水平最易实现 3)C02具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制和回收等优点 4)超临界CO2具有抗氧化抑菌作用，有利于保证和提高产品的质量 3、简述大孔吸附树脂分离操作的基本工艺流程。 树脂型号的选择一树脂前处理一考察树脂用量及装置(径高比)一样品液前处理一树脂工艺条件筛选(c、T、pH、盐浓度、上柱速度、饱和点判定、洗脱剂的选择、洗脱速度、洗脱终点判定)一目标产物的收集一树脂的再生 4、絮凝作为中药及生物制药中常用的沉淀强化技术，简述常用絮凝剂的种类及主要特性。
制药分离工程考试题 目
精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。 萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。 浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH 值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法 ④、物理法 超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。 ②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。 1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定： ① 临界温度低（Ｔc ＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力（7 . 38MPa ）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。 2分子蒸馏过程的特点 分子蒸馏在极高的真空度下进行， 且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小 2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。 3结晶过程的特点 1) 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2) 固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。 3) 能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。 4) 结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。 4 降低膜的污染和劣化的方法 1)预处理法 ；有热处理、调节pH 值、加螯合剂(EDTA 等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。 2)操作方式优化； 膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现， 3)膜组件结构优化 ； 膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗； 膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。 1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。 2超声波的空化效应 当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K 的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。 3微波协助浸取的 原理 微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。 4反胶团萃取的萃取原理： 反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。 反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。 5高分子膜制备 L-S 法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。 （2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理 6热致相分离法 （1）高分子-稀释剂均相溶液的制备； 稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂 溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥 7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。 8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。 9反渗透 ：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。 10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作. 11离子交换： 能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。 12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。 13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。 14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理 分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。 15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。 16分子蒸馏设备的组成 ： 一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。 17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。 18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。 19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。 20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。 21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。 二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。
一、绪论 （3个对象、特点、分离技术、特征、举例） ●对象：生物制药、化学制药、中药制药 ●生物制药：利用生物体、生物组织或其他成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、 免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工，制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。 ●生物制药举例：1982年第一个用重组dna技术生产的生物医药产品，人胰岛素出现， 此后以基因重组为核心的生物技术所开发研究的新药数目一直居首位。 ●化学制药：由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得； 或由已知具有一定基本结构的天然产物经过对化学结构进行改造和物理处理过程制得●化学制药举例：在研究天然药物化学结构的基础上，通过人工合成和结构改造，获得了 新的化学药品，如通过可卡因的改造，发明了一系列结构简单的局麻药（普鲁卡因、丁卡因等）；20世纪30年代一系列磺胺类药物的发明是化学治疗的又一新的里程碑，从此人类有了对付细菌感染的有效武器； ●中药制药：中药以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自 人工合成；中药具有明显的特点，其形、色、气、味、寒、热、温、凉、升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据，并受阴阳五行学说的支配。 ●中药制药举例：唐代孙思邈的《千金方》中，就有制药总论专章，叙述了制药理论、工 艺和质量问题。 ●制药过程均包括原料药的生产和制剂生产两个阶段，在制药分离工程中，将主要研究原 料药生产过程中的分离技术。 ●制药分离原理： 利用待分离的物质中有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学和生物学性质上的差距进行分离。分离操作通常为机械分离和传质分离两大类。机械分离的对象是非均相混合物，可根据物质的大小、密度和差异进行分离，传质分离主要用于各种均相混合物分离，常用的传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程。
课程设计说明书 课程名称：基础设计训练 专业：制药工程 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间：2015年5月5日——6月19日
要求与说明 一、学生采用本报告完成课程设计总结。 二、设计说明书要求用钢笔填写或者在电脑上填写后打印。所附图纸用计算机绘图画出。 三、表框不够可根据需要自行添加，但应排版整齐美观。 四、本报告填写完成后，交指导老师批阅，并由学院统一存档。
用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。 5、双搅拌刮壁系统简介 由两个彼此独立的共轴搅拌器组成，其中共轴搅拌机主要由主副电机、摆线减速机、蜗轮减速机、容器、外框搅拌器、内层涡轮搅拌器等组成。MGR共轴乳化搅拌机与MGB共轴搅拌机的区别在于该搅拌机将内层涡轮搅拌器更换成了高剪切乳化头，以适合具有强烈分散和乳化要求的体系。共轴搅拌机的外部框式搅拌器是一个低速、近壁的推动器，它是通过空心轴传动机构与电机相连，推动器上设置多组横向折角挡板，适合高、中、低粘度介质的宏观混合，并起到强化传热的作用；内部快速的多层涡轮搅拌器或乳化头非常适合各种物料的分散，两种桨型的互补性决定了MG系列共轴搅拌机具有适合多种复杂体系反应的显著特点。 6、工作原理 物料在水锅、油锅通过加热、搅拌进行混合反应后，由真空泵吸入乳化锅，通过乳化锅内上部的中心搅拌、聚四氟乙烯刮板始终迎合搅拌锅形体，扫进挂壁粘料，使被刮取的物料不断产生新界面，再经过叶片与回转叶片的剪断、压缩、折叠，使其搅拌、混合而向下流向锅体下方的均质器处，物料再通过高速旋转的切割轮与固定的切割套之间所产生的强力的剪断、冲击、乱流等过程，
课程名称：制药分离工程 一、考试的总体要求： 全面掌握制药分离工程单元操作的基本概念、基本原理和计算方法，能够运用所学理论知识合理选定单元操作和进行相关的设计计算；对制药过程中的某些现象进行分析，并根据具体情况对操作进行优化。具有扎实的专业基础知识、能灵活应用所学知识分析并解决实际问题的能力。 二、考试的内容及比例：（重点部分） （1）制药分离过程（10%） 制药分离过程是制药生产的主要单元操作，掌握制药分离工程单元操作的地位、特征和一般规律，以及制药单元过程设计的内容、特点。主要包括制药分离过程的特点、设计的目的和要求及单元过程的选择依据。 （2）蒸馏与精馏（10%） 正确掌握精馏过程的设计计算方法，能够对给定分离要求的精馏过程进行计算分析，包括蒸馏和精馏的区别、气液平衡、理论板和回流比和精馏过程概念与计算。 （3）萃取和浸取（10%） 掌握单级液液萃取和浸取过程的特征和设计计算方法（物料衡算），能够对萃取过程的萃取剂、萃取相和萃余相进行计算分析。包括三角形相图和杠杆定律、萃取的相平衡关系、单级萃取器的物料衡算、浸取相平衡和单级浸取。 （4）结晶（15%） 掌握结晶过程的原理、相平衡关系以及晶核生程和生长的规律，能够进行结晶器物料衡算和结晶颗粒数的计算。包括结晶-溶解的相平衡曲线及其分区、晶核的生产和晶体的成长、结晶过程的控制手段、间歇结晶器。 （5）吸附和离子交换（15%） 正确掌握吸附和离子交换装置的性能特征及设计方法，能够根据分离要求合理选用吸附剂或离子交换剂，并进行相关的计算分析。包括吸附等温线方程、吸附过程的影响因素、离子交换平衡方程和速度方程、典型吸附剂和离子交换剂。 （6）色谱分离法（15%） 正确掌握色谱分离法的基本原理和有关计算方法，能够根据分离要求选择合适的色谱法种类及进行设计。包括色谱法平衡关系及分配系数、阻滞因数和洗脱容积、色谱法的塔板理论、色谱分离的主要影响因素和应用原则。 （7）膜分离（15%） 掌握膜性能特征的表征参数，能够根据分离要求设计膜分离流程以及合理选用膜组件。包括膜性能的表征参数、浓差极化现象、膜过滤装置的设计方法。 （8）非均一系的分离（10%） 掌握沉降和过滤两类方法的原理和设计计算，能够根据分离要求合理选定分离方式，并进行相关设计。包括重力沉降、离心沉降、过滤器的设计。 三、试卷题型及比例 考试试卷主要包括以下题型：名词解释、计算题、简答题、论述题，各类的比例为名词解释占10%、计算题占10%、简答题占40%、论述题占40%. 四、考试形式及时间 考试形式为笔试。 五、主要参考教材（参考书目） 白鹏等主编，制药分离工程，2002. 吴梧桐主编，生物制药工艺学，中国医药科技出版社，1992
1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。 生物药物是利用生物体、生物组织或其成分, 综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制 品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。 化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处 理过程制得(称半合成)。 中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主, 但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁, 有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等, 近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。 1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常见的分离技术以及各有什么特点。 工业应用的生物分离技: ①回收技术: 絮凝, 离心, 过滤, 微过滤。 ②细胞破碎技术: 球磨, 高压匀浆, 化学破碎技术 ③初步纯化技术: 盐析法, 有机溶剂沉淀, 化学沉淀, 大孔吸附树脂, 膜分离技术 ④高度纯化技术: 各类层析, 亲和, 疏水, 聚焦, 离子交换 ⑤成品加工: 喷雾干燥, 气流干燥, 沸腾干燥, 冷冻干燥, 结晶 化学合成药物常见的分离技术: 膜分离技术 离子交换技术 吸附技术 蒸馏技术 结晶技术
常见中药纯化技术: 超临界流体萃取技术(SFE) 超声波提取 微波辅助诱导萃取技术(MAE) 超高压提取技术 化学合成制药特点: ①生产流程长、工艺复杂。②每一产品所需的原辅材料种类多, 许多原料和生产过程中的中间体是易燃、易爆、有毒或腐蚀性很强的物质, 对防火、防爆、劳动保护以及工艺和设备等方面有严格的要求。③产品质量标准高(纯度高、杂质可允许的含量极微), 对原料和中间体要严格控制其质量。④物料净收率很低⑤药物品种多、更新快、新药开发工作的要求高、难度大、代价高、周期长。制剂生产则需要有适合条件的人员、厂房、设备、检验仪器和良好的卫生环境以及各种必须的制剂辅料和适用的内、外包装材料相配合。 1-10 试按照过程放大从易到难的顺序, 列出常见的8种分离技术。 精馏吸收结晶萃取离子交换吸附膜分离色谱 1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中, 最容易放大的是哪一种? 最不容易放大的又是哪一种? 最容易结晶最不容易的是膜分离 1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中, 技术成熟度最高的是哪一种? 最低的又是哪一种 最高的是离子交换最低的是膜分离 2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。 ①浸润、渗透阶段, 即溶剂渗透到细胞中 ②解析、溶解阶段, 解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 ③扩散、置换阶段, 包括分子扩散和对流扩散 2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些, 对常见的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。 ①对溶质的溶解度足够大, 以节省溶剂用量 ②与溶质之间有足够大的沸点差, 以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 ③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 ④价廉易得, 无毒, 腐蚀性小
学校代码：__11059__学号：1302021035 Hefei University 下游处理技术 XIAYOUC HULIJIS HUZONGS HU 论文题目：表面活性剂在细胞破碎的应用 学位类别：本科 学科专业：生物技术 作者姓名：刘壮 导师姓名：于宙 完成时间：2016.4.29
表面活性剂在细胞破碎的应用 摘要 表面活性剂的结构中有一个亲水基团，通常是离子；一个疏水基团，通常是烃基。表面活性剂的结构特性赋予了其既能和水也能和脂类作用的特性。表面活性剂是一类具有表面活性的物质，溶于溶液后，能显著降低液体表面张力，并能改变溶液的增溶能力。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，同时也含有蛋白质和脂质。用表面活性剂处理后可增大细胞壁的通透性[1]，这就是表面活性剂在细胞壁的破碎的原理。而细胞破碎是提取胞内产物的必由之路。本文将重点讲述表面活性剂在细胞破碎的应用。 关键词：表面活性剂；cmc；原理 沿革 在工业生产中有些目标产物不再发酵液中，而在生物体中，尤其是基因工程菌产生的大多数蛋白质不会被分分泌到发酵液中，而是在细胞内乘积。脂类物质和一些抗生素也是包含在细菌体中。这时就需要进行细胞破碎。 细胞破碎的方法很多，但是他们适用的范围和破碎效率不同。许多方法仅适合与实验室和小规模破碎。目前工业上生产应用最广泛的是高压匀浆法和珠磨法，由于他们处理量大，速度非常快而备受青睐。但是由于消耗机械能而产生大量的热量，使料液温度升高，容易造成生物活性的丧失容易造成活性物质的破坏[2]。化学方法如增溶法，通过添加表面活性剂，溶解细胞壁的脂，造成细胞壁通透性的改变，从而达到细胞破碎的目的。通过添加表面活性剂要比上述两种方法相对温和。表面活性剂处理制成细胞悬液后可用离心分离除去细胞碎片，在用其他方法如吸附柱或萃取剂分离制得产品。
《制药工程学》教学大纲 英文课程名称: Pharmaceutical Engineering 课程编号： 总学时：48 其中理论课学时：48 ；实验（或上机）学时：0 总学分：3 先修课程：高等数学、物理化学、有机化学、分析化学、化工原理、药理学、药物合成反应、药物化学、天然药物化学、化学制药工艺学、化工制图。 适用专业：制药工程 开课单位：化学与制药工程学院制药教研室 执笔人：审校人： 一、课程简介 制药工程学是制药工程专业的主干专业课程，也是我校制药工程专业的特色建设专业课程。是在综合运用先修课程知识的基础上，通过教学使学生能将所学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够从工程和经济的角度去考虑技术问题，并逐步实现由学生向制药工程师的转变。 通过本课程的学习使掌握制药工程项目的基本设计程序和方法；掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图；掌握基本的制药工艺计算——物料衡算和能量衡算；掌握原料药生产的关键设备——反应器的基本原理、设计计算及选型；掌握制药专用设备的工作原理、特点及选用方法；掌握制药工程非工艺设计的基本知识。 二、课程教学内容 第一章制药工程设计概述 第一节项目建议书 第二节可行性研究 第三节设计任务书 第四节设计阶段 第五节施工、试车、验收和交付生产 第二章厂址选择和总平面设计 第一节厂址选择 第二节总平面设计 第三节洁净厂房的总平面设计 第三章工艺流程设计 第一节概述 第二节工艺流程设计技术 第三节工艺流程图 第四章物料衡算 第一节概述 第二节物料衡算基本理论 第三节物料衡算举例
第五章能量衡算 第一节概述 第二节热量衡算 第三节过程的热效应 第四节热量衡算举例 第五节加热剂、冷却剂及其他能量消耗的计算第六章制药反应设备 第一节反应器基础 第二节釜式反应器的工艺计算 第三节管式反应器的工艺计算 第四节反应器型式和操作方式选择 第五节搅拌器 第七章制药专用设备 第一节药物粉体生产设备 第二节提取设备 第三节丸剂生产设备 第四节片剂生产设备 第五节胶囊剂生产设备 第六节针剂生产设备 第七节口服液剂生产设备 第八章车间布置设计 第一节概述 第二节厂房建筑和车间组成 第三节化工车间的布置设计 第四节制药洁净车间的布置设计 第五节设备布置图 第九章管道设计 第一节概述 第二节管道、阀门及管件 第三节管道布置中的常见技术问题 第四节管道布置技术 第五节管道布置图简介 第十章制药工业与环境保护 第一节概述 第二节污染防治措施 第三节废水处理技术 第四节废气处理技术 第五节废渣处理技术
《制药分离工程》复习大纲 （适用于2013级制药工程专业） 主要题型：专业术语解释、综合问答题、图解题、计算题、实验设计题。 参阅教材：应国清主编. 药物分离工程浙江大学出版社 2011年 第一、二章绪论 1、就下游分离纯化工艺分析，原料药生产与化工制药有何区别？P5-6 2、制药分离工程主要有哪些单元操作？各自主要的分离机制是什么？P11-13 3、试述药物分离的原则有哪些？P29-30 4、评价一个分离过程的效率主要有哪几个标准？可参阅P30-32（分离容量、分离速度、分辨率和回收率） 第三章离心与过滤 1、如何根据分离因数的大小对离心法进行分类？P37 2、结合图3-1、3-2和3-3，试述差速离心、密度梯度离心和等密度梯度离心的原理。P38-39 3、结合图3-4试述管式离心机和碟片式离心机的工作原理。P40-41 4、结合图3-11和3-13试述板框压滤机和转筒真空过滤机的工作原理。P46-48 5、结合图3-18说明青霉素的提取和纯化工艺过程。P50-51 第四章沉淀分离法 1、试述沉淀分离法和结晶法的异同？P53, 246（参阅课件辅助讲解内容） 2、试述沉淀分离的原理是什么？P54-55 3、分别说明盐析沉淀、有机溶剂沉淀、等电点沉淀的原理和操作注意事项。P55-61 4、什么是Ks分级盐析和 -分级盐析？P56 5、常用的盐析剂有哪些，对盐析剂有什么要求？P56 6、以蛋白质的盐析沉淀为例，试述其具体盐析沉淀操作过程。P57 7、常用的有机溶剂沉淀剂有哪些，如何选择有机溶剂沉淀剂？P59-60 第五章萃取分离法 1、结合图5-2说明萃取分离的原理。P67 2、弱电解质在萃取过程中的分配平衡有什么特点？P69-70
制药分离工程的现状和发展前景 摘要制药分离过程主要是利用待分离物系中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、 化学及生物学性质上的差异进行分离，是制药工业产品产业化的关键环节。在大千世界中，形形色色的动植物、微生物、化合物中蕴含着非常多的药物分子。由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。制药分离过程与很多医药技术产品质量的优劣、成本的高低、竞争力的大小密切相关，还与许多新产品的开发及环境保护相关。近20年来，制药分离技术取得了长足的发展，有些技术已经在工业上得到应用，有的虽然还在研究中，但已经显示出良好的应用前景。医药技术产业在 21 世纪是发展最快的产业之一，必将成为本世纪的支柱产业，而制药分离工程技术的研究和发展是医药技术产业实现生存进步和可持续发展的重要保证。 一、现状 制药分离加工过程既包括了已经有一百多年的若干传统的化工单元操作，如精馏、干燥、吸收等，也包括了如膜分离、亲和反应等新的单元操作。传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。近年来，我国的医药产业虽然得到比较大的发展，但是在制药过程上并没有取得重大突破，与发达国家仍有很大的差距。目前，在我国制药领域存在的问题：研发费用高、成本高、周期长。很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用，但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺，依然是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分离技术装备简单，工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。设计和开发出一个新的生产系统和设备，显得尤为迫切。 解决办法：1.加强基础理论研究：研究非理想溶液中溶质与添加物料之间的选择性机制、影响因素；研究界面的结构、动力学和传质机制以及影响因素。 2.完善老技术：正确对待“新”、“老”分离技术。 3.发明新技术：研发新型高效经济的分离技；推进各分离技术的杂交（集成）；分离技术与发酵技术结合，强化化学对分离技术的影响；高效分离技术的工程化；分离技术的环保化。 近年来，我国已经在制药分离纯化技术的多个方面取得重大突破。近5年中，大孔网状吸附剂，又称大网格聚合物吸附剂，在微生物制药分离纯化上的应用越来越多。国外发表的新抗生素中，几乎包括了各类不同结构的化合物，都是采用大孔吸附剂作为分离活性物质的手段。某些属于弱电解质或非离子型的抗生素，过去不能用离子交换法提取，现在可试用大孔吸附树脂，这为抗生素分离纯化提供了新的途径。本文着重介绍了20世纪末高分子吸附剂在各类抗生素、免疫抑制剂、酶抑制剂以及蛋白质类药物等分离纯化上的应用进展。 大孔吸附树脂，又称为大孔网状吸附剂（ macroreticularabsorbent ）于 1957 年首次合成，作为有机吸附剂的新品种，是近年来离子交换技术领域内的重要进展之一，给吸附法提取微生物药物展示了广阔的前景。国外发表的新抗生素中，几乎包括了各类不同结构的化合物，均有采用大孔吸附树脂作为其分离纯化技术的报道。尤其是某些弱电解质或非离子型的抗生素，过去不能用离子交换法提取，现在可试用大孔吸附树脂，这为抗生素分离纯化提供了新的途径。 分子蒸馏（ molecular distillation ）又叫短程蒸馏（shortpathdistillation ）是一种非平衡蒸馏，它依据不同物质分子运动平均自由程的差别在高真空压强一般小于 5Pa 下实现物质间的分离。它具有真空度高、蒸馏温度低、受热时间短、分离程度高等特点因此